11. Кинетика

Определение константы скорости реакции, протекающей в растворе, колориметрическим методом удобно производить, линеаризуя соответствующее кинетическое уравнение:

ln С = ln С₀ – k · t

где С – текущая концентрация реагента, С₀ – начальная концентрация реагента, k – константа скорости реакции; t – время.

Для реакции первого порядка, в которой участвует окрашенное вещество, можно записать

ln D = ln D₀ – k · t

где D – оптическая плотность раствора. Отсюда следует, что угловой коэффициент линии, построенной в координатах ln D = f(t), представляет собой константу скорости реакции.

Определение константы скорости реакции колориметрическим методом используется в лабораторных работах, указанных в табл. 6.

Таблица 6

Лабораторные работы, в которых осуществляется определение константы скорости реакции колориметрическим методом

Раздел	Номер работы	Название работы	Литература
Химическая кинетика	1	Изучение кинетики взаимодействия малахитового зеленого с гидроксид-ионами	[3]
	3	Изучение скорости разложения мурексида в кислой среде	[3]

Для расчета константы скорости реакции перейдите на лист Кинетика (рис. 26).

Рис. 26. Окно ввода данных при определении константы скорости реакции колориметрическим методом

Введите в ячейку В6 обозначение и размерность времени по оси абсцисс, а в ячейки В7:С35 – экспериментальные данные по изменению оптической плотности D во времени. В результате автоматически будут вычислены значения ln D и построен график зависимости ln D = f(t). Оцените линейность полученного графика с помощью величины R² и визуально.

Для вывода отчета (рис. 27) введите свою фамилию, название лабораторной работы и нажмите кнопку Отчет.

Рис. 27. Вид отчета при определении константы скорости реакции колориметрическим методом

12. Оценка неопределенности измерений

Для проведения оценки неопределенности измерений служит лист Неопределенность, который может быть вызван с помощью кнопки главного листа практикума.

После перехода на лист Неопределенность (рис. 28) нужно проанализировать источники погрешностей, которые могут иметь место при выполнении конкретной лабораторной работы, и указать их в таблице.

Рис. 28. Вид листа Неопределенность

Данная таблица может отображаться в полном или компактном виде, переключение между этими видами может осуществляться с помощью кнопок в левой верхней части рабочего листа (рис. 29, а) или с помощью кнопок раскрытия/закрытия списка (рис. 29, б).

а б

Рис. 29. Работа со списками

Для расчета неопределенности измерений необходимо отметить знаком «+» (без кавычек) в столбце Выбрать те позиции, которые присутствуют в данном конкретном эксперименте.

В ряде случаев (измерение объема бюреткой, взвешивание, использование фотоэлектроколориметров и др.) для расчета неопределенности необходимо указать измеренное значение, например, массу навески, величину оптической плотности и т.п. Подсказки о том, какое значение должно быть введено в столбец Измеренное значение, можно посмотреть в примечаниях к ячейке (рис. 30).

Рис. 30. Просмотр примечаний к ячейке

Помимо непосредственных позиций источников ошибок, для формирования отчета могут быть выбраны заголовки групп источников погрешностей (Мерная посуда, Приборы и комплектующие, Другие источники погрешностей), а также промежуточные итоги (Суммарная неопределенность измерения объема мерной посудой, %; Суммарная неопределенность за счет приборов, %; Суммарная неопределенность за счет других источников погрешностей, %).

Выбирать строку Доверительные границы неисключенной систематической погрешности, % не следует, она будет включена в отчет автоматически.

После окончания ввода всех значений следует указать фамилии исполнителей и нажать кнопку Отчет. Будет сформирован отчет (рис. 31), включающий все указанные данные и диаграмму, отображающую примерную долю составляющих в бюджете неопределенности.

Рис. 31. Вид отчета при расчете неопределенности измерений

Очистить столбец Выбрать можно с помощью кнопки .